CN110097714B - 自助结账方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

一种自助结账方法，包含有由图像识别系统对放置于输送带上的至少一个商品进行第一识别流程以从商品数据库取得对应于该至少一个商品的品项信息；当该图像识别系统以该第一识别流程对该至少一个商品的第一商品识别不成功时，以第二识别流程对该第一商品进行定位，以判断该第一商品相对于输送带的位置；当判断该第一商品的该位置后，控制指示灯显著地标示该第一商品，并暂停该输送带运转；以及当该第一商品被移除或并没有以该第一识别流程无法识别的商品时，重新运转该输送带。

Description

自助结账方法及其系统
技术领域
本发明是指一种自助结账方法及其相关系统，尤其指一种基于图像识别的自助结账方法及其相关系统。
背景技术
随着科技的发展与进步，各种电子设备的自动化或自助化以减少人力来降低人事成本，已成为科技发展的主要趋势。现有的自助结账的主要技术是由使用者通过条码扫描器(barcode scanner)或者无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFTD)，逐一读取商品信息以进行结账。然而，现有的条码扫描器必须逐样且对准条码来扫描商品才能进行结账，不仅延长结账时间，当条码扫描器因故无法正确读取商品信息时，容易造成使用者于自助结账的不便。无线射频识别系统虽然可以一次扫描已读取多样商品信息，然而，在此情形下，每样商品都需增加无线射频识别标签，导致成本大幅提升，因此，不易实现于现有的自助结账系统中。因此，现有的自助结账系统确实有改进的必要。
发明内容
因此，本发明提供一种基于图像识别的自助结账方法及其相关系统，以提升自助结账的方便性，进而提供使用者更佳的使用情境。
本发明公开一种自助结账方法，包含有由图像识别系统对放置于输送带上的至少一个商品进行第一识别流程以从商品数据库取得对应于该至少一个商品的品项信息；当该图像识别系统以该第一识别流程对该至少一个商品的第一商品识别不成功时，以第二识别流程对该第一商品进行定位，以判断该第一商品相对于输送带的位置；当判断该第一商品的该位置后，控制指示灯显著地标示该第一商品，并暂停该输送带运转；以及当该第一商品被移除或并没有以该第一识别流程无法识别的商品时，重新运转该输送带。
本发明另公开一种自助结账系统，包含有输送带，用来放置并输送至少一个商品；图像识别系统，用来对放置于该输送带的该至少一个商品进行第一识别流程以从该商品数据库中取得对应该至少一个商品的商品品项信息，以及当该图像识别系统以该第一识别流程对该至少一个商品中的第一商品无法识别成功时，以第二识别流程对该第一商品进行定位；指示灯，用以发出可见光；以及控制器，耦接于该输送带、图像识别系统及指示灯，至少用来于当该图像识别系统判断该第一商品的位置后，控制该指示灯显著地照射该第一商品，并暂止该输送带运转，以及当该第一商品被移除或并没有无法识别成功的商品时，重新运转该输送带。
附图说明
图1为本发明实施例的自助结账系统的示意图。
图2为本发明实施例的自助结账流程的示意图。
图3为本发明实施例的自助结账系统的俯视示意图。
图4为本发明实施例的另一自助结账流程的示意图。
具体实施例
请参考图1，图1为本发明其一实施例的自助结账系统10的示意图。自助结账系统10包含输送带102、指示灯104、图像采集装置106、图像识别单元108、控制器110及商品数据库DB。自助结账系统10可为商店的结账收银设备，并结合为图像识别系统而具有商品图像识别功能。使用者可将商品P1～PN放置于输送带102(商品P1～PN中的N可为任意正整数，以表示具有N个商品)，在输送带102运转时执行自助结账，因而可节省人力需求，并提升效率。图像采集装置106用来对放置于输送带102的商品P1～PN中进入识别区域的其中一个或多个商品进行商品外观图像的采集后通过图像识别单元108进行第一识别流程。在一个实施例中，自助结账系统10可在输送带102上定义有固定的识别区域RZ，当商品P1～PN中一个或多个商品在输送带102输送下进入识别区域RZ时，图像识别系统可一次性地同时采集与识别识别区域RZ中的一个或多个商品，因此，使用者不需要刻意地寻找商品P1～PN上的条码，以逐一用扫描器对准与扫描商品P1～PN。当图像识别系统以第一识别流程对商品P1～PN中任一商品Px进行识别失败时，则图像识别系统将以第二识别流程对商品Px的位置进行识别，也就是由控制器110利用商品Px相对于识别区域RZ的相对位置而判断出商品Px的绝对位置后，控制指示灯104标示商品Px，并暂停输送带102运转，以及当商品Px被移除而并没有无法识别成功的商品存在该识别区域RZ时，重新运转输送带102。其中，上述图像识别系统的第一识别流程可以是彩色图像的识别方法，而第二识别流程可以是灰阶图像的识别方法。采用灰阶图像的识别方法的原因之一在于当要定位商品的位置时可以不需要真实地识别商品表面的图案/文字而只需要标示出该商品形状在识别区域RZ的相对位置即可，因此可以大幅降低识别运算的负担而增快定位速度。但在本申请其它实施例中也不排除第二识别流程也同样采用彩色图像的识别方法，也就是都只使用单一的彩色图像的识别方法。甚至在本申请其他实施例中，第一识别流程也不排除采用灰阶图像的识别方法来识别商品外观。总而言之，第一识别流程用于识别商品外观的形状、图案、文字细节的商品品项信息而第二识别流程用于识别商品的位置。如此一来，自助结账系统10通过图像采集装置106采集商品P的外观图像进行第一识别流程，以作为判断商品品项的依据，并当第一识别流程无法成功识别商品Px时，进行第二识别流程后再以指示灯104标示商品Px来提醒使用者将无法识别的商品Px移除，以顺利地继续进行自助结账。
上述范例仅概略性地说明本发明的自助结账系统系基于图像识别系统对商品进行商品品项与位置的识别流程，以提升使用者进行自助结账的便利性。需注意的是，本领域普通技术人员可根据不同系统需求适当设计自助结账系统。举例来说，根据不同需求，可增加自助结账系统使用的图像采集装置的数量以及位置，或者，图像识别系统于商品识别失败时，也不受限于以照明方式来标示商品，也可以其它声音、光线、振动等方式达成。上述实施例可根据使用者或制造商的指示或电脑系统的设定来调整，而不限于此，都属于本发明的范畴。
请继续参考图2，图2为本发明实施例的自助结账流程20的示意图。自助结账流程20可应用于自助流程系统10以提供使用者进行自助结账，自助结账流程20包含下列步骤：
步骤202：开始。
步骤204：由图像识别系统对放置于输送带102上的商品P1～PN进行第一识别流程，判断是否可成功识别取得商品品项信息。
步骤206：当图像识别系统以第一识别流程对商品P1～PN中的某一个或某些商品Px无法识别成功时，以第二识别流程对商品Px进行识别与定位。
步骤208：当图像识别系统判断商品Px的位置后，控制器110控制指示灯104显著地标示商品Px，并暂停输送带102运转。
步骤210：当商品Px被移除或并没有以第一识别流程无法识别的商品时，重新运转输送带102。
步骤212：当图像识别系统以第一识别流程识别商品P1～PN的任一商品成功时，由控制器110从商品数据库DB取得对应于该商品的售价。
步骤214：当控制器110接收到结账信号时，累计商品的售价总和，以进行结账操作。
步骤216：结束。
由上述可知，自助结账流程20可有效且便利地帮助使用者进行自助结账。在一实施例中，当使用者将商品P1～PN置于输送带102上，并且通过输送带102依序使商品P1～PN进入识别区域RZ中。此时，在步骤204，图像识别系统判断识别区域RZ中的商品P1～PN是否以第一识别流程都可逐一识别出商品品项成功。若否，则执行步骤206，也就是说，当图像识别系统以第一识别流程对商品P1～PN中的商品Px无法识别成功时，则将以第二识别流程对商品Px进行识别与定位。
在一实施例中，图像识别系统在执行第二识别流程时，图像识别系统可以根据商品Px在识别区域RZ中的相对关系，判断商品Px的位置。举例来说，请参考图3，图3为本发明实施例的自助结账系统10的俯视示意图。如图3所示，当图像采集装置106以第一识别流程识别商品Px失败时，图像识别系统将采用第二识别流程，识别与取得商品Px的图像在识别区域RZ中的相对关系，控制器110即可判断商品Px的绝对位置。同时，由于指示灯104位置是固定的且位于识别区域RZ的上方，所以控制器110也已知指示灯104相对于识别区域RZ的相对位置而获知指示灯104的绝对位置。
在步骤208，当图像识别系统判断商品Px的位置后，控制器110根据图像识别系统所判断的商品Px的位置标示商品Px，并暂停输送带102运转。在一实施例中，控制器110可通过指示灯104发出可见光线聚焦或闪烁于商品Px的位置以显著地标示商品Px。或者，控制器110利用移动输送带102将商品Px移动至指示灯104的位置处以显著地指示商品Px，从而指示使用者移除或是翻转商品Px。也就是说，使用者在进行自助结账的过程中，当图像识别系统无法成功地识别商品Px时，指示灯104将照射该无法识别的商品Px，以提醒使用者移除或翻转商品Px，或提醒使用者检查商品是否存有缺损，而导致无法进行第一识别流程(商品品项识别)。接着，在步骤210中，当商品Px被移除或翻转后，控制器110发现并没有无法识别的商品时则重新运转输送带102，并回到步骤204以继续对下一个商品进行第一识别流程。值得注意的是，在一实施例中，指示灯104可由排成一列或多列的多个LED灯所组成，如图3的实施例所示是以12颗LED灯排成一列组成指示灯104为例说明。当图像识别系统判断商品Px的位置后，控制器110根据图像该商品Px的位置开启对应于商品Px投影面积内的第7～10颗LED灯以显著地标示以第一识别流程识别不成功的商品Px。然而，用来实现指示灯104的形式不限于此，其他例如采用可转动照射方向的投射灯等形态的指示灯，也适用于本发明。
前述步骤为自助结账系统10的图像识别系统无法成功地识别商品Px所执行的流程步骤。相反地，当步骤204中的图像采集装置106成功地以第一识别流程识别商品P1～PN时，则执行步骤212。在步骤212中，控制器110从商品数据库DB取得对应于商品P1～PN的售价，也就是说，控制器110可根据商品数据库DB中所储存的商品P1～PN各自的商品名称、制造商、形状、颜色、大小、材质、售价、外观图像等等的商品品项信息，在识别出商品P1～PN的任一商品后从对应的品项信息取得该商品的售价。在另一实施例中，图像识别系统可同时识别多个商品，以提升自助结账的效率，而不限于此。
最后，当图像识别系统成功地以第一识别流程识别所有商品P1～PN，则在步骤214中，当控制器110接收到结账信号时，累计所有商品P1～PN的售价总和，以进行结账。该结账信号可以许多不同的方式产生，在一实施例中可以计时器产生，举例来说，当商品P1～PN的其中一个或多个或全部成功地以第一识别流程识别出其对应的商品售价后，例如在5秒内，并无任何其他商品进入识别区域RZ时，则计时器发出结账信号给控制器110表示一批商品以识别完毕，因此控制器110将累计商品的售价总和，以进行结账操作。在另一实施例中，在输送带上商品之后可放置例如棒状的特定指示物，当该特定指示物进入识别区域RZ中被识别出或被侦测器侦测出时则产生结账信号告知控制器110可以进行结账操作。在又一实施例中，则提供实体按钮或是触控屏幕供使用者触压以产生结账信号。如此一来，本发明的自助结账系统10可与现有的结账软件及硬件环境结合，通过图像识别系统判断每一商品P1～PN的售价，并在无法成功识别商品Px时，指示使用者移除无法识别的商品Px，进而提升自助结账的方便性与使用情境。
上述的商品数据库DB可为本机端或云端以用来储存商品数据，而控制器110可利用识别比对结果从商品数据库DB取得每一商品P1～PN的售价，以进行累计所有商品P1～PN的售价，以及控制输送带102的运转或停止，或控制指示灯104标示无法以第一识别流程成功进行识别的商品Px。值得注意的是，在另一实施例中，商品数据库DB、控制器110可再与图像采集装置106及图像识别单元108整合成一个图像识别系统。
根据不同应用及设计理念，自助结账系统10可以各式各样的方式实现。举例来说，请参考图4，图4为本发明实施例的另一自助结账流程40的示意图。自助结账流程40可实际应用于商店以提供使用者进行自助结账，自助结账流程40的步骤包含有：
步骤402：开始。
步骤404：图像采集装置106确认输送带102是否具有任一商品。
步骤406：由图像识别系统对放置于输送带102上的商品P1～PN进行第一识别流程，判断是否可成功识别取得商品品项信息。
步骤408：当图像识别系统以第一识别流程对商品P1～PN中的某一或某些商品Px无法识别成功时，以第二识别流程对商品Px进行识别与定位。
步骤410：当图像识别系统判断商品Px的位置后，控制器110控制指示灯104显著地标示商品Px，并暂停输送带102运转。
步骤412：当商品Px被移除或并没有以第一识别流程无法识别的商品时，重新运转输送带102。
步骤414：当图像识别系统以第一识别流程识别商品P1～PN的任一商品成功时，由控制器110从商品数据库DB取得对应于该商品的售价。
步骤416：当控制器110接收到结账信号时，累计商品的售价总和，以进行结账操作。
步骤418：结束。
与前述图2的自助结账流程20不同的地方在于，自助结账流程40在步骤404中，在图像识别系统以第一识别流程进行识别商品P1～PN前，先确认输送带102上的是否有任一商品，以决定是否图2的启动自助结账流程20。如此一来，根据自助结账流程40，使用者在进行自助结账之前，不需另外执行启动自助结账的步骤，仅需将商品至于输送带102上，即可启动自助结账的功能，进而提升使用者执行自助结账的使用情境。
需注意的是，前述实施例是用以说明本发明的精神，本领域普通技术人员当可据以做适当的修饰，而不限于此。根据不同应用及设计理念，自助结账系统10可以各式各样的方式实现。在一实施例中，自助结账系统10可配置多个图像采集装置106以在不同处，对准识别区域RZ，以避免死角产生，进而提升图像识别及自助结账的效率，例如，在识别区域RZ的正上方、前方与后方各安装一个图像采集装置106，或是在识别区域RZ相对于输送带102的同一个垂直面上以门架或隧道方式安装多个图像采集装置106。或者，可另采用3D图像采集装置对商品P1～PN进行识别，以在商品P1～PN的状态异常(例如，倾倒或包装不完全)时，仍可正确地识别商品P1～PN的项目，进而提升自助结账的正确性与效率。又或者，可另增设防呆机制以于商品P1～PN的状态异常(例如，倾倒或包装不完全)时，通过声音、照明或震动等的方式提醒使用者重新摆放商品P1～PN，而不限于此，都属于本发明的范畴。
综上所述，本发明提供一种自助结账方法及其相关系统，尤其指一种基于图像识别的自助结账方法及其相关系统，以提升自助结账的方便性，进而提供使用者更佳的使用情境。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，都应当属于本发明的涵盖范围。
【符号说明】
10 自助结账系统
102 输送带
104 指示灯
106 图像采集装置
108 图像识别单元
110 控制器
DB 商品数据库
P1～PN 商品
Px 第一商品
RZ 识别区域
20、40 流程
202、204、206、208、210、 步骤
212、214、216、402、404、406、
408、410、412、414、416、418

Claims (22)

1.一种自助结账方法，包含有：
由图像识别系统对放置于输送带上的至少一个商品进行第一识别流程以从商品数据库取得对应于所述至少一个商品的品项信息；
当所述图像识别系统以所述第一识别流程对所述至少一个商品的第一商品识别不成功时，以第二识别流程对所述第一商品进行定位，以判断所述第一商品相对于输送带的位置；
当判断所述第一商品的所述位置后，控制指示灯显著地标示所述第一商品，并暂停所述输送带运转；以及
当所述第一商品被移除或并没有以所述第一识别流程无法识别的商品时，重新运转所述输送带。
2.如权利要求1所述的自助结账方法，其还包含：
当所述图像识别系统以所述第一识别流程成功地识别所述第一商品时，从所述商品数据库取得对应于所述第一商品的售价；以及
当接受到结账信号时，累计在接收到所述结账信号之前的所有所述至少一个商品的售价总和，以进行结账操作。
3.如权利要求2所述的自助结账方法，其中当所述至少一个商品中的一个或多个成功地以所述第一识别流程识别出后在预定时间内并没有任何其他商品被识别出时，则由计时器发出所述结账信号。
4.如权利要求2所述的自助结账方法，其中当所述输送带上的指示物被识别或侦测出时则发出所述结账信号。
5.如权利要求1所述的自助结账方法，其中在所述输送带上定义有识别区域，所述图像识别系统对进入所述识别区域的所述至少一个商品进行所述第一识别流程与所述第二识别流程。
6.如权利要求1所述的自助结账方法，其中所述第一识别流程采用彩色图像识别方法，所述第二识别流程采用灰阶图像识别方法。
7.如权利要求1所述的自助结账方法，其中所述控制所述指示灯显著地标示所述第一商品的步骤包含：
控制所述指示灯发出可见光照射所述第一商品。
8.如权利要求7所述的自助结账方法，其中所述控制所述指示灯发出可见光照射所述第一商品的步骤包含：
转动所述指示灯的方向以照射所述第一商品。
9.如权利要求7所述的自助结账方法，其中所述控制所述指示灯发出可见光照射所述第一商品的步骤包含：
控制所述输送带移动以将所述第一商品移至所述指示灯照射范围。
10.如权利要求7所述的自助结账方法，其中所述控制所述指示灯发出可见光照射所述第一商品的步骤包含：
所述指示灯包含有多个LED灯并且只开启对应于所述第一商品的投影面积内的其中一个或多个所述LED灯以照射所述第一商品。
11.如权利要求1所述的自助结账方法，其中所述由所述图像识别系统对放置于所述输送带上的所述至少一个商品进行所述第一识别流程之前还包含：
确认所述输送带上是否有所述至少一个商品存在。
12.一种自助结账系统，包含有：
输送带，用来放置并输送至少一个商品；
图像识别系统，用来对放置于所述输送带的所述至少一个商品进行第一识别流程以从商品数据库中取得对应所述至少一个商品的商品品项信息，以及当所述图像识别系统以所述第一识别流程对所述至少一个商品中的第一商品无法识别成功时，以第二识别流程对所述第一商品进行定位；
指示灯，用以发出可见光；以及
控制器，耦接于所述输送带、图像识别系统及指示灯，至少用来于当所述图像识别系统判断所述第一商品的位置后，控制所述指示灯显著地照射所述第一商品，并暂止所述输送带运转，以及当所述第一商品被移除或并没有无法识别成功的商品时，重新运转所述输送带。
13.如权利要求12所述的自助结账系统，其中所述商品数据库包含有多个商品的商品图像以及与所述多个商品对应的售价，所述图像识别系统进行所述第一识别流程后，所述控制器可取得对应于所述至少一个商品的售价。
14.如权利要求13所述的自助结账系统，其中当所述控制器接收到结账信号时，累计在接受到所述结账信号之前的所有所述至少一个商品的售价总和，以进行结账操作。
15.如权利要求14所述的自助结账系统，其中还包含有计时器，当所述至少一个商品中的一个或多个成功地以所述第一识别流程识别出后在预定时间内并没有任何其他商品被识别出时，所述计时器发出所述结账信号。
16.如权利要求14所述的自助结账系统，其中还包含有指示物放置在所述输送带上，当所述指示物被识别或侦测出时则发出所述结账信号。
17.如权利要求14所述的自助结账系统，其中在所述输送带上定义有识别区域，所述图像识别系统对进入所述识别区域的所述至少一个商品进行所述第一识别流程与所述第二识别流程。
18.如权利要求17所述的自助结账系统，其中所述第一识别流程采用彩色图像识别方法，所述第二识别流程采用灰阶图像识别方法。
19.如权利要求12所述的自助结账系统，其中所述控制器控制转动所述指示灯的方向以照射所述第一商品。
20.如权利要求12所述的自助结账系统，其中所述控制器控制所述输送带移动以将所述第一商品移至所述指示灯照射范围。
21.如权利要求12所述的自助结账系统，其中所述指示灯包含有多个LED灯，所述控制器控制只开启对应于所述第一商品的投影面积内的其中一个或多个所述LED灯以照射所述第一商品。
22.如权利要求17所述的自助结账系统，其中所述图像识别系统包含有至少两个图像采集装置对准所述识别区域。
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